Una de las preguntas más comunes en la impresión 3D es: ¿Qué significa prototipo? o ¿Como es el proceso de prototipado? Por ello, decidimos escribir este nuevo blog para explicar a detalle lo que es, la función que tiene en la impresión 3D y como se hace en 3D.
En el lanzamiento al mercado de un producto, la experiencia de usuario es un elemento esencial; por ello, debe cuidarse en todo momento la elaboración del prototipo utilizado para garantizar que el artículo final brindará los resultados satisfactorios a las necesidades del usuario.
Ten en cuenta que, si lanza un producto al mercado sin tener previa interacción con su público objetivo, nada podrá garantizarle que conseguirá las reacciones que busca. Por más prototipos que fabriques, mientras no lo pruebe su público objetivo, no tendrá los mejores resultados, o al menos los que espera.
Aquí es donde se vuelve importante recurrir al uso de un prototipo, a fin de evaluar y modificar el artículo, hasta que se convierta en un resultado con las características del producto ideales para que su lanzamiento sea todo un éxito; de esta forma, conseguirá una experiencia de usuario gratificante.
Por ello, a continuación, le explicaremos cada detalle de que es un Prototipo y cómo se maneja en un producto; además, le daremos una guía de cómo hacer un prototipo rápido, que resulte económico, completamente funcional y sin mucho impacto al medio ambiente.
¿Qué es un prototipado?
Se trata de una simulación del artículo final que se pretende lanzar al mercado; es un primer modelo que permitirá corroborar que el producto cumple con las características concretas pautadas. Este puede probarlo en su contexto real, explorando su uso y revisando cualquier error que pueda tener.
Con base en los resultados obtenidos, podrá definir qué puntos deben ser reforzados o eliminados para mejorar la calidad final del producto evaluado. Esta pieza inicial puede ser desde un pequeño trozo de papel con dibujos sencillos, hasta un elaborado y complejo software, se puede presentar bajo dos categorías:
- En ordenador o formato 3D: recibiendo el nombre de prototipos de baja fidelidad, puesto que en la representación se utilizan materiales diferentes a los del producto final.
- Son económicos, sencillos y rápidos de producir, la finalidad es valorar el artículo realizando pruebas determinantes.
- Producción exacta del producto final: en este caso, en el 3D se incurren en gastos mayores porque se utilizan los mismos materiales del producto final.
Se necesita más tiempo para la fabricación, son conocidos como prototipos de alta fidelidad, y son sugeridos para producciones en serie de un producto.
¿Por qué utilizar un prototipado?
Como marca perteneciente a la industria metalmecánica y de diseño industrial, cuidar los costos y los tiempos es de suma importancia para que la producción pueda alcanzar los objetivos pautados. Un prototipo es una pieza esencial para fomentar la comunicación en su equipo de trabajo. Además, brinda otras ventajas:
- Permite aprender del producto: A través de este tipo de representación podrá incluir rápidamente las modificaciones indispensables aún en la fase de desarrollo.
- Así que podrá integrar innovadores y mejores funcionalidades, obtener diseños óptimos y diagnosticar los cambios esenciales para que el producto consiga una mejor aceptación en el mercado. Y, también es una vía para descartar proyectos poco factibles y viables.
- Puede realizar pruebas preliminares: Con un prototipo podrá emprender pruebas que corroboren y determinen la reacción del producto al exponerlo a diferentes situaciones reales. Tales como cambios de temperatura, el movimiento, la luz, el transcurrir del tiempo y el uso brindado. Partiendo de ello, podrá descubrir errores y posibles mejoras.
- Conocerá la reacción de su público objetivo: Estas piezas son representaciones que sirven como una herramienta para analizar cómo interactúa su público objetivo con el producto. De allí, podrá saber si realmente el artículo cubre las necesidades pautadas, si resulta visualmente atractivo, si se entienden sus características y funcionalidades, etcétera.
Checa aquí algunos ejemplos de métodos prototipos en impresoras 3D.
Cuando revisamos la corta historia sobre esta tecnología revolucionaria, encontramos que los sistemas de prototipado en 3D aparecieron en 1987. En aquel momento surgió la estereolitografía, un proceso que utiliza un láser para solidificar los polímeros líquidos que son sensibles a la luz UV.
Cuando lograron hacer el primer prototipo, pocos pudieron imaginar el alcance de esta innovación para la creación de todo tipo de piezas. En los años posteriores empezaron a aparecer otras técnicas relacionadas con el prototipo en 3D rápido, como la fabricación de objetos laminados, la sinterización selectiva por láser (SLS) y el modelado de fusión por deposición (FDM).
¿Cómo funciona el prototipado 3D?
Antes de iniciar la producción en masa de algún producto, muchas empresas recurren a esta técnica para conocer su acabado final, estos modelos tienen el propósito de mostrar las virtudes o defectos que presenta la elaboración de las piezas, de esta manera pueden corregir los parámetros del diseño para que la versión terminada cumpla con todas las exigencias.
La impresión 3D consiste en lo que se denomina fabricación aditiva, en la primera etapa se recurre al modelado virtual mediante un software de diseño asistido por computadora (CAD).
A medida que el aparato de impresión interpreta el archivo, va creando capas de material líquido, el compuesto utilizado puede ser chapa o polvo que genera varias secciones transversales.
Los sistemas de impresión más utilizados para esta labor son el FFF y PolyJet, ambos funcionan de la misma forma y pueden recrear materiales con diferentes propiedades: transparentes, duros, semirrígidos, con resistencia térmica o elongación en puntos débiles.
Se le conoce como prototipado en 3D rápido porque estas máquinas pueden crear modelos exactos en pocas horas, esta velocidad puede variar en función del tamaño de la pieza, el tipo de impresora 3D y la cantidad de prototipos generados.
Se usa una interfaz de datos estándar mediante un archivo STL, que es el encargado de interpretar la información CAD a la máquina.
Las 6 ventajas de la fabricación de prototipado en la impresión 3D
La impresión 3D sigue una evolución sostenida para ofrecer mejoras; sus principales atributos son:
- Ajustes precisos a la forma y funcionalidad.
- Mayor versatilidad al momento de diseñar.
- Menor cantidad de defectos en el producto final.
- Instrucciones más efectivas para la modificación del CAD.
- Sistemas de impresión rápidos que pronto serán instantáneos.
- El costo de un prototipado en 3D es mucho menor en comparación a la remanufactura por un producto mal diseñado.
¿Qué es el prototipado rápido?
Es un proceso ideal para todas las industrias del mercado, pues consiste en la elaboración prácticamente inmediata de prototipos con una impresora 3D. Sin embargo, dependiendo del contexto en que vaya a ser aplicado, las técnicas de aplicarlo podrían variar a fin de ofrecer mejores resultados.
Para ello, el prototipado se basa en un procedimiento a través del cual se introducen ciertos ejes matemáticos creados por medio de los métodos CAD-CAM. Estas coordenadas son procesadas a fin de efectuar patrones a escala de manera rápida, segura y confiable. En definitiva, una herramienta fundamental en el diseño actual, pues no se pierde calidad.
Tipos de Prototipado en 3D rápido
- De diseño
Es de utilidad para determinar cómo lucirá a la vista; cada aspecto estético se define durante este primer proceso. Esto involucra cuidar cada línea recta, arista o curva que tenga para que la apariencia del producto sea visiblemente atractiva para el comprador final.
Además, se considera la gama de colores que podría tener el prototipado en 3D inicial que permanecerán hasta obtener el producto, al igual que las texturas que tendrá. Es importante que tomes en cuenta estos aspectos antes de que comiences a realizar pruebas con quienes serían los usuarios finales.
Es importante que lo prueben quienes serán los usuarios finales, pues la opinión de ellos será muy significativa, no sólo para determinar el valor estético del producto, sino su utilidad.
- De geometría
Lo que tiene en particular es que se puede determinar el espacio que ocupará, sus medidas y como se le acoplan otros objetos. Esta parte es fundamental, sobre todo si se están fabricando piezas únicas que ayudarán a mejorar o a reparar algo, ya sea para un auto o una maquinaria importante.
Es de vital importancia, pues de no cuidar las medidas adecuadamente, podría no embonar en donde será colocado o, si se trata de una herramienta, no funcionará cuando se intente utilizarla. De esta forma, evitarás pérdidas económicas en prototipos que resultaron inservibles para su objetivo final.
Antes de hacer un prototipado, cuida las medidas para que no tengas muchas pérdidas, ya que es probable que existan piezas que no logren cumplir con su cometido. Por ello, antes de imprimirlo, asegúrate que quede perfectamente.
- Técnico
Conoces el diseño que tendrá y su tamaño, lo siguiente es tener un prototipo que cumpla con todas las funciones para las que lo necesitarás. Mientras que en el diseño solo consta de los colores y el de geometría, las medidas, este ya definirá que funcione adecuadamente para el usuario final.
Cada pieza y parte del prototipo debe funcionar y tener la misma calidad y resistencia que tendrá al momento de utilizarlo. Es una combinación de todos los prototipados y este tipo de prototipo es muy importante, pues se trata de la prueba final, antes de comenzar la producción, de lo que será el producto que se lanzará al mercado.
Las principales tecnologías y técnicas empleadas en el prototipado en 3D rápido pueden catalogarse en 4 amplios grupos y que te servirán cuando quieras hacerlo.
- Estereolitografía:
Es un proceso a través del cual se solidifica resina fotocurable en estado líquido, haciendo uso de un láser ultravioleta, a fin de llevar a realidad los diseños. Como resultado, se obtienen artículos tridimensionales conseguidos por medio de la añadidura de capas finas que traza el láser, impresas de forma continua una encima de otra.
Una vez completado el objeto tridimensional, este es calado en un baño químico para eliminar la abundancia de resina. Luego, es restablecido en horno especial de luz ultravioleta para un acabado más prolijo.
- Fabricación por corte y laminado:
Esta técnica en 3D está basada en la fabricación de prototipos rápidos mediante la transposición y pegado continuo de láminas de papel, cartón, madera o plástico, trozadas con láser. El procedimiento consiste en sobreponer y pegar de forma sucesiva las láminas del material seleccionado cortadas con láser.
En este caso, esta última maquinaria corta los contornos del fragmento en las capas en aquellas áreas que no tengan material se cortan en cuadrículas a fin de agilizar su exclusión más adelante. Para finalizar, se dispone una nueva capa de material y se repite.
- Sinterización selectiva por láser
Es un proceso muy similar a la estereolitografía, con la diferencia de que se usa material en polvo en lugar de líquido. En este caso, un láser de alta potencia fusiona el material en polvo mediante el barrido de capas finas colaterales, las cuales crean el objeto. Los detalles de la pieza derivan de un archivo computarizado, producido o escaneado.
Cuando la unidad transversal se va forjando, la fuente de polvo desciende y se agrega una nueva capa del material. El proceso prosigue de acuerdo a la cantidad de capas necesarias para crear el artículo tridimensional.
- Deposición por hilo fundido
En esta técnica se emplea un método aditivo colocando el material por capas, formando la pieza. De manera inicial, un filamento metálico o plástico es almacenado en rollos. Luego, es introducido en una boquilla que posee más de la temperatura de fusión del material.
La pieza es fabricada con hilos finos del material seleccionado solidificados luego de salir de la boquilla. El uso de la impresión 3D ha significado un progreso sustancial en la creación de prototipado rápido para una gran variedad de sectores industriales. Si alguna vez consideró esta solución para su empresa, su aplicación es cada vez más accesible y estandarizada. Conozca un poco más sobre su versatilidad y ventajas.
Infografía de ¿Qué es un Prototipo?
A continuación, te invitamos a que le des un vistazo a esta infografía que creamos para aclarar todas tus dudas sobre qué es, qué significa y todo sobre los prototipos y el prototipado 3D:
¿Dónde realizar prototipado en 3D? ¡En Impresión I3D! Si quiere saber un poco más sobre la implementación de prototipos 3D, consulte con nuestros expertos. Lo invitamos a que cotice sus proyectos con nosotros.
Cuando revisamos la corta historia sobre esta tecnología revolucionaria, encontramos que los sistemas de prototipado en 3D aparecieron en 1987. En aquel momento surgió la estereolitografia, un proceso que utiliza un láser para solidificar los polímeros líquidos que son sensibles a la luz UV.
Cuando lograron hacer el primer prototipo, pocos pudieron imaginar el alcance de esta innovación para la creación de todo tipo de piezas. En los años posteriores empezaron a aparecer otras técnicas relacionadas con el prototipado en 3D rápido, como la fabricación de objetos laminados, la sinterización selectiva por láser (SLS) y el modelado de fusión por deposición (FDM).
Como hitos importantes, el primer sistema FDM fue creado por la marca Stratasys y las herramientas que usan PolyJet fueron lanzadas por Objet (2000). Hoy en día, las empresas de impresión 3D ya son más comunes por lo que el desarrollo de prototipos de forma rápida es cada vez más sencillo.
¿Cómo?
La impresión 3D consiste en lo que se denomina fabricación aditiva. En la primera etapa se recurre al modelado virtual mediante un software de diseño asistido por computadora (CAD). A medida que el aparato de impresión interpreta el archivo, va creando capas de material líquido. El compuesto utilizado puede ser chapa o polvo que genera varias secciones transversales.
El resultado final representa la unión automática
¿Por qué utilizar un prototipo?
Como marca perteneciente a la industria metalmecánica y de diseño industrial, cuidar los costos y los tiempos es de suma importancia para que la producción pueda alcanzar los objetivos pautados. Un prototipo es una pieza esencial para fomentar la comunicación en su equipo de trabajo.
Beneficios de utilizar un prototipado
Permite aprender del producto: a través de este tipo de representación podrá incluir rápidamente las modificaciones indispensables aún en la fase de desarrollo. Así que podrá integrar innovadores y mejores funcionalidades, obtener diseños óptimos y diagnosticar los cambios esenciales para que el producto consiga una mejor aceptación en el mercado. Y, también es una vía para descartar proyectos poco factibles y viables.
- Puede realizar pruebas preliminares: con un prototipo podrá emprender pruebas que corroboren y determinen la reacción del producto al exponerlo a diferentes situaciones reales, tales como cambios de temperatura, el movimiento, la luz, el transcurrir del tiempo y el uso brindado.
- Conocerá la reacción de su público objetivo: estas piezas son representaciones que sirven como una herramienta para analizar cómo interactúa su público objetivo con el producto.
Se pueden determinar aspectos como su idoneidad para satisfacer las necesidades especificadas, su atractivo visual y la comprensión de sus características y funcionalidades.
Cotice sus proyectos con nosotros; contamos con la experiencia y sabemos perfectamente cómo hacer prototipos en 3D, así como la tecnología más moderna necesaria para llevarlo a cabo. Contáctenos ahora y ¡consigue en Impresión i3D el mejor costo de un prototipado en 3D!
Checa aquí algunos ejemplos de métodos prototipos en impresoras 3D.
Cuando revisamos la corta historia sobre esta tecnología revolucionaria, encontramos que los sistemas de prototipado en 3D aparecieron en 1987. En aquel momento surgió la estereolitografía, un proceso que utiliza un láser para solidificar los polímeros líquidos que son sensibles a la luz UV.
Cuando lograron hacer el primer prototipo, pocos pudieron imaginar el alcance de esta innovación para la creación de todo tipo de piezas. En los años posteriores empezaron a aparecer otras técnicas relacionadas con el prototipado en 3D rápido, como la fabricación de objetos laminados, la sinterización selectiva por láser (SLS) y el modelado de fusión por deposición (FDM).
Como hitos importantes, el primer sistema FDM fue creado por la marca Stratasys y las herramientas que usan PolyJet fueron lanzadas por Objet (2000). Hoy en día, las empresas de impresión 3D ya son más comunes, por lo que el desarrollo de prototipos de forma rápida es cada vez más sencillo.
Técnicas de Prototipado en 3D rápido
Las principales tecnologías y técnicas empleadas en el prototipado en 3D rápido pueden catalogarse en 4 amplios grupos y que te servirán cuando quieras hacerlo.
Estereolitografía:
Es un proceso a través del cual se solidifica resina fotocurable en estado líquido, haciendo uso de un láser ultravioleta, a fin de llevar a realidad los diseños y como resultado se obtienen artículos tridimensionales conseguidos por medio de la añadidura de capas finas que traza el láser, impresas de forma continua una encima de otra.
Una vez completado el objeto tridimensional, este es calado en un baño químico para eliminar la abundancia de resina. Luego, es restablecido en horno especial de luz ultravioleta para un acabado más prolijo.
Fabricación por corte y laminado:
Esta técnica de prototipado en 3D está basada en la fabricación de prototipos rápidos mediante la transposición y pegado continuo de láminas de papel, cartón, madera o plástico, trozadas con láser. El procedimiento consiste en sobreponer y pegar de forma sucesiva las láminas del material seleccionado cortadas con láser.
En este caso, esta última maquinaria corta los contornos del fragmento en las capas en aquellas áreas que no tengan material se cortan en cuadrículas a fin de agilizar su exclusión más adelante. Para finalizar, se dispone una nueva capa de material y se repite el procedimiento hasta obtener el prototipo.
Sinterización selectiva por láser:
Es un proceso muy similar a la esterolitografía, con la diferencia de que se usa material en polvo en lugar de líquido. En este caso, un láser de alta potencia fusiona el material en polvo mediante el barrido de capas finas colaterales, las cuales crean el objeto. Los detalles de la pieza derivan de un archivo computarizado, producido o escaneado.
Cuando la unidad transversal se va forjando, la fuente de polvo desciende y se agrega una nueva capa del material, el proceso prosigue de acuerdo a la cantidad de capas necesarias para crear el artículo tridimensional.
Deposición por hilo fundido
En esta técnica de prototipado en 3D se emplea un método aditivo colocando el material por capas, formando la pieza.
De manera inicial, un filamento metálico o plástico es almacenado en rollos. Luego, es introducido en una boquilla que posee más de la temperatura de fusión del material.
La pieza es fabricada con hilos finos del material seleccionado solidificados luego de salir de la boquilla, el uso de la impresión 3D ha significado un progreso sustancial en la creación de prototipos rápidos para una gran variedad de sectores industriales.
Si alguna vez consideró esta solución para su empresa, su aplicación es cada vez más accesible y estandarizada, conozca un poco más sobre su versatilidad y ventajas.
Infografía de ¿Qué es un Prototipo?
A continuación, te invitamos a que le des un vistazo a esta infografía que creamos para aclarar todas tus dudas sobre qué es, que significa y todo sobre los prototipos y el prototipado 3D:
¿Dónde realizar prototipado en 3D? ¡En Impresión I3D! Si quiere saber un poco más sobre la implementación de prototipos 3D, consulte con nuestros expertos. Lo invitamos a que cotice sus proyectos con nosotros.
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